ITO 투명 전극 필름은 디스플레이, 전기 자동차 등 산업 전 범위에서 널리 사용되는 전자 재료이다. 본 연구에서는 이러한 indium tin oxide (ITO) 필름의 열성형 안정성을 향상시키기 위하여 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS) 전도성 고분자 코팅 용액 조성을 결정하였다. 1000 S/cm의 고 전도성을 보이는 PEDOT:PSS 용액에 끓는점이 각기 다른 4가지 종류의 용매를 희석하였고, 코팅 전 후 면저항 변화를 분석하였다. 또한 380~800 nm 영역의 광 투과율 분 석 및 Raman 스펙트럼 분석을 통하여 PEDOT:PSS 박막이 코팅된 ITO 투명 전극의 전기적 특성 결정 메커니즘을 규명하였 다. 230°C 열성형 공정 결과 ITO 필름은 113% 연신 상태에서 이미 전기 전도성을 읽었지만, ethylene glycol을 희석 용매로 사용하여 얻어진 전도성 고분자 박막이 적용된 ITO 필름은 126% 고 연신 상태에서도 초기 60 Ω/sq 면저항을 246 Ω/sq로 유지하는 우수한 전기 전도성을 보였다.
목적: ITO 박막과 발수 박막의 두께에 따른 안경렌즈 투과율 변화를 관찰하고자 한다.
방법: Electron beam evaporation 와 dipping장비로 ITO 코팅, 발수 코팅, SiO2, ZrO2, 하드 코팅 막 을 제작하고 분광광도계와 ellipsomter를 이용하여 파장에 따른 광학상수를 구했다. 이러한 데이터를 이용 하여 Macleod 프로그램으로 ITO 박막과 발수 박막의 두께에 따른 안경렌즈 투과율의 변화를 관찰하였다. 박막설계는 [air / repellent film / ITO / SiO2-ZrO2-SiO2-ZrO2 / AR coating / hard coating(1.553) / lens(1.56)] 와 같다.
결과: ITO 박막과 발수 박막이 없을 시 최적 투과율은 400nm에서 700nm 까지의 평균 투과율은 약 99.5%이다. 안경렌즈 전 후면에서의 반사율이 비슷하므로 안경렌즈 전체 투과율은 약 99%이다. 발수 박막 의 두께를 고정시키고 ITO 박막의 두께를 증가시키면 가시광선의 단파장 영역의 투과율이 장파장에 비해 많 이 감소된다. ITO 박막을 고정시키고 발수 박막의 두께를 증가시킬 경우 장파장의 투과율이 감소하고 단파 장의 투과율은 발수 박막의 두께가 50nm 까지 감소하다가 그 이후에서는 투과율이 증가한다.
결론: ITO 박막의 두께를 증가시키면 가시광선의 단파장 영역의 투과율이 장파장에 비해 많이 떨어지고, 발수 박막의 두께를 증가시킬 경우 장파장의 투과율이 감소하고 단파장의 투과율은 발수 박막의 두께가 50nm 까지 감소하다가 그 이후에서는 투과율이 증가한다.
To research the characteristics of ITO film depending on a polarity of SiOC, specimens of ITO/SiOC/glass with metal-insulator-substrates (MIS) were prepared using a sputtering system. SiOC film with 17 sccm of oxygen flow rate became a non-polarity with low surface energy. The PL spectra of the ITO films deposited with various argon flow rates on SiOC film as non-polarity were found to lead to similar formations. However, the PL spectra of ITO deposited with various argon flow rates on SiOC with polarity were seen to have various features owing to the chemical reaction between ITO and the polar sites of SiOC. Most ITO/SiOC films non-linearly showed the Schottky contacts and current increased. But the ITO/SiOC film with a low current demonstrated an Ohmic contact.
목 적: 13.56 MHz Radio Frequency(RF) 고주파 송수신 장치를 만들고, 이를 이용하여 ITO안경렌즈 코팅 막의 두께와 전면커브에 대한 유도기전력 감소를 관찰하여 ITO 박막두께 측정을 연구하였다. 방 법: 전자빔 증착 장치를 이용하여 안경렌즈 하드 코팅 막 위에 다층막 코팅(SiO2/ZrO2/SiO2/ZrO2/SiO2/ITO/발수코팅막)을 하였는데, 이 때 ITO 코팅 시 이온빔 보조 장치를 사용하였다. 광투과율측정기로 ITO 코팅 안경렌즈의 투과율을 확인하였고, 13.56 MHz 수정발진소자를 사용하여 RF 고주파 송수신 장치를 만들었으며, 이 송수신 장치로부터 ITO 박막의 두께와 안경렌즈 커브에 의한 유도기전력의 감소량을 측정하였다. 결 과: 광투과율 측정 장치를 이용하여 ITO 안경렌즈 박막 두께에 따른 투과율을 측정한 결과, 가시광선 영역에서 ITO 박막이 두꺼워짐에 따라 처음에는 약간 증가하다가 점차 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 RF 고주파 송수신 장치에서 안경렌즈를 RF 송수신 코일 위에 놓았을 때 유도기전력의 감소량은, 각각의 커브에서 ITO 두께가 커짐에 따라 유도기전력의 감소량이 증가함을 알 수 있었다. 또한 안경렌즈를 RF 송수신 코일 위에 놓았을 때 유도기전력의 감소량이 안경렌즈를 RF 송수신기 코일 안에 놓았을 때 유도기전력의 감소량보다 큰 것을 알 수 있었다. 결 론: 13.56 MHz RF 고주파 송수신 장치를 만들고, 이를 이용하여 ITO 안경렌즈 코팅 막의 두께와 전면커브에 대한 유도기전력 감소를 관찰한 결과, 안경렌즈를 RF 송수신코일 위에 놓았을 때 유도기전력의 감소량은 각각의 커브에서 ITO 두께는 커짐에 따라, 안경렌즈 전면 커브는 작아짐에 따라 증가함을 알 수 있었다.
Transparent conducting oxides (TCOs) used in the antireflection layer and current spreading layer of heterojunction solar cells should have excellent optical and electrical properties. Furthermore, TCOs need a high work function over 5.2 eV to prevent the effect of emitter band-bending caused by the difference in work function between emitter and TCOs. Sn-doped In2O3 (ITO) film is a highly promising material as a TCO due to its excellent optical and electrical properties. However, ITO films have a low work function of about 4.8 eV. This low work function of ITO films leads to deterioration of the conversion efficiency of solar cells. In this work, ITO films with various Zn contents of 0, 6.9, 12.7, 28.8, and 36.6 at.% were fabricated by a co-sputtering method using ITO and AZO targets at room temperature. The optical and electrical properties of Zn-doped ITO thin films were analyzed. Then, silicon heterojunction solar cells with these films were fabricated. The 12.7 at% Zn-doped ITO films show the highest hall mobility of 35.71 cm2/Vsec. With increasing Zn content over 12.7, the hall mobility decreases. Although a small addition of Zn content increased the work function, further addition of Zn content over 12.7 at.% led to decreasing electrical properties because of the decrease in the carrier concentration and hall mobility. Silicon heterojunction solar cells with 12.7 at% Zn-doped ITO thin films showed the highest conversion efficiency of 15.8%.
This paper has relatively high technical standard and experimental skill. The fabrication of TCO film with hightransparency, low resistance and low chromaticity require exact control of several competing factors. This paper has resolvedthese problems reasonably well, thus recommended for publication. Indium tin oxide(ITO) thin films were by D.C. magnetronroll-to-roll sputter system utilizing ITO and SiO2 targets of ITO and SiO2. In this experiment, the effect of D.C. power, windingspeed, and oxygen flow rate on electrical and optical properties of ITO thin films were investigated from the view point ofsheet resistance, transmittance, and chromaticity(b*). The deposition of SiO2 was performed with RF power of 400W, Ar gasof 50sccm and the deposition of ITO, DC power of 600W, Ar gas of 50sccm, O2 gas of 0.2sccm, and winding speed of 0.56m/min. High quality ITO thin films without SiO2 layer had chromaticity of 2.87, sheet resistivity of 400ohm/square, and trans-mittance of 88% and SiO2-doped ITO Thin film with chromaticity of 2.01, sheet resistivity of 709ohm/square, and transmittanceof more than 90% were obtained. As a result, SiO2 was coated on PET before deposition of ITO, their chromaticity(b*) andtransmittance were better than previous results of ITO films. These results show that coating of SiO2 induced arisingchromaticity(b*) and transmittance. If the thickness of SiO2 is controlled, sheet resistance value of ITO film will be expected tobe better for touch screen. A four point probe and spectrophotometer are used to investigate the properties of ITO thin films.
Indium Tin Oxide (ITO) thin films on Polyethylene Terephtalate (PET) substrate were prepared by Roll-to-Roll sputter system with targets of 5 wt% and 10 wt% SnO2 at room temperature. The influence of the chromaticity (b*) and transmittance properties of the ITO Films were investigated. The ITO thin films were deposited as a function of the DC power, rolling speed, and Ar/O2 gas flow ratio, and then characterized by spectrophotometer. Their crystallinity and surface resistance were also analyzed by X-ray diffractometer and 4-point probe. As a result, the chromaticity (b*) and transmittance of the ITO films were broadly dependent on the thickness, which was controlled by the rolling speed. When the ITO films were prepared with the DC power of 300 W and the Ar/O2 gas flow ratio of 30/1 sccm using 10 wt% SnO2 target as a function of the rolling speeds 0.01 through 0.10 m/min, its chromaticity (b*) and transmittance were about -4.01 to 11.28 and 75.76 to 86.60%, respectively. In addition, when the ITO films were deposited with the DC power of 400W and the Ar/O2 gas flow ratio of 30/2 sccm used in 5 wt% SnO2 target, its chromaticity (b*) and transmittance were about -2.98 to 14.22 and 74.29 to 88.52%, respectively.
투명차폐재를 목적으로 Indium Tin Oxide (ITO) 투광성 박막을 제조하고 전자파 차폐특성에 대해 조사하였다. 박막은 RF magnetron co-sputtering 증착장비를 사용하여 제작하였다. RF 인가전력, Ar 및 O2분압, 기판온도를 변화시키며 전기전도도와 투광성을 겸비한 박막의 조성과 구조에 관한 실험을 진행하였다. 최적의 증착조건은 300˚C의 기판온도, 20sccm의 아르곤 유량, 10sccm의 산소유량, 그리고 In과 Sn의 인가전력이 각각 50W와 30W일 경우였으며, 이때 얻어진 박막은 육안으로 분명할 정도의 투광성을 보였고 5.6×104mho/m의 높은 전기전도도를 나타내었다. 이렇게 제조된 ITO 박막의 전자파 차폐효과를 차폐이론에 의해 분석하였다. 박막의 전기전도도, 두께, skin depth로부터 차폐기구(흡수손실, 반사손실, 다중반사 보정항)에 대해 고찰하였다. 계산된 차폐효과는 26dB의 값을 보여 투광성 차폐재로 ITO 박막의 사용 가능성을 제시할 수 있었다.
고주파 마그네트론 스퍼터링(RF magnetron sputtering)법을 이용하여 자동차유리 성에 제거용 주석첨가 인듐산화물(indium tin oxide;ITO) 투명저항박막의 증착과 그 전기 및 광학 특성을 연구하였다. 기판온도는 A, T.-300˚C, O2/(Ar+O2)비는 0-0.3로 변화시키며 실험하였다. 기판온도가 높아질수록, 그리고 O2/(Ar+O2)비가 높아질수록 박막의 증착속도는 감소하였다. 또한, 기판온도가 높아질수록 In2O3(400) 방향의 결정성은 감소하고, In2O3(222)와 (400) 피크만이 잔존하였다. 기판온도가 높아질수록 가시광영역의 광투과도는 향상되었고, 면저항은 200˚C까지는 감소하였으나 200˚C이상에서는 거의 일정하였으며, 결정립 크기는 온도가 높아질수록 증가하였다. 박막의 면저항은 O2/(Ar+O2)비가 0.1에서는 감소하고, 그 이상에서는 증가하였으며, 광투과도는 O2/(Ar+O2)비에 거의 영향을 받지 않았다.